《裂缝宽度的计算》PPT课件

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1、第九章变形和裂缝宽度的计算DeformationandCrackWidthofRCBeam9.1概述外观感觉îíì裂缝过宽：钢筋锈蚀导致承载力降低，影响使用寿命耐久性—心理承受：不安全感，振动噪声对非结构构件的影响：门窗开关，隔墙开裂等振动、变形过大对其它结构构件的影响ïïïîïïïíì影响正常使用：如吊车、精密仪器适用性—承载能力极限状态安全性—ïïïïïïïïîïïïïïïïïíì—结构的功能结构的极限状态:承载能力极限状态:安全性正常使用极限状态:使用性和耐久性对于结构的正常使用极限状态，应当使用荷载的标准值和准永久值，材料强度采用标准值。正常使用极限状态主要验算构件的裂缝宽度以及变形（

2、刚度）。验算时应当考虑短期效应组合以及长期效应组合两种情况。产生裂缝的原因◆除荷载作用外，结构的不均匀沉降、收缩、温度变化，以及在混凝土凝结、硬化阶段等都会引起拉应力，从而产生裂缝。◆结构中主拉应力达到混凝土（当时）的抗拉强度时，并不立即产生裂缝，而是当拉应变达到极限拉应变etu时才出现裂缝。◆硬化后的混凝土极限拉应变etu约为150×10-6，即10m长的构件，产生1.5mm的很小受拉变形即会产生裂缝。◆由于混凝土材料的不均匀性，裂缝首先在强度最小的位置发生。裂缝发生前瞬间的应变分布会产生应变集中。◆不同龄期的混凝土，其裂缝断面状况有较大差别。龄期很短的混凝土，裂缝断面较为光滑，两裂缝不能完

3、全闭合。而充分硬化后的混凝土，裂缝断面则呈不规则较为锋锐状态，两断面可以闭合。9.2裂缝宽度计算一、材料原因水泥异常凝结引起的裂缝受风化的水泥，其品质很不安定。混凝土浇筑后达到一定强度前，在凝结硬化阶段会产生如图所示的短小的不规则裂缝。随着水泥品质的改善，这种裂缝目前较少见到。1、水泥方面水泥水化热水泥用量在300kg/m3左右时，温度上升为30~40℃左右。①②③④在实际结构中，内部因水化热产生蓄热的同时，构件表面还产生放热，使得构件温度经上升后再下降。构件的最小尺寸大于800mm时，通常可认为是大体积混凝土。对于大体积混凝土，内部温度较大，构件外周温度较低，内外温差很大，引起内外混凝土膨胀

4、变形差异。内部混凝土膨胀受到外部混凝土的变形约束，而使构件表面产生裂缝。这种裂缝在构件表面通常呈直交状况，大型构件与小尺寸构件共同组成的结构（如基础梁与薄墙板、大尺寸梁与薄楼板等），以及梁柱框架结构中均可能因温差的影响产生裂缝。2、骨料方面混凝土下沉和泌水混凝土浇筑后，在凝结过程中会产生下沉和泌水，下沉量约为浇筑高度的1%。当下沉受到钢筋或周围混凝土的约束也会产生裂缝。二、施工原因(a)材料混合不均匀(b)长时间搅拌(c)快速浇筑(d)先后浇筑时差过长混合材料不均匀：由于搅拌不均匀，材料的膨胀性和收缩的差异，引起局部的一些裂缝。长时间搅拌：混凝土运输时间过长，长时间搅拌突然停止后很快硬化产生的

5、异常凝结，引起网状裂缝。(a)材料混合不均匀(b)长时间搅拌(c)快速浇筑(d)先后浇筑时差过长浇筑速度过快：当构件高度较大，如一次快速浇筑混凝土，因下部混凝土尚未充分硬化，产生下沉，引起裂缝。交接缝：浇筑先后时差过长，先浇筑的混凝土已硬化，导致交接缝混凝土不连续，这是结构产生裂缝的起始位置，将成为结构承载力和耐久性的缺陷。(e)模板变形(f)支撑下沉(g)支撑下沉三、荷载产生的裂缝四、收缩裂缝五、温度裂缝六、不均匀沉降产生裂缝(a)混凝土开裂七、钢筋锈蚀产生的裂缝七、钢筋锈蚀产生的裂缝(b)水、CO2侵入七、钢筋锈蚀产生的裂缝(c)开始锈蚀七、钢筋锈蚀产生的裂缝使钢筋产生锈蚀的原因有：骨料中

6、含氯化盐；外部进入氯化盐；混凝土碳化；保护层不足；过大的裂缝宽度。钢筋锈蚀产生体积膨胀可达原体积的数倍，使钢筋位置处的混凝土受到内压力而产生裂缝，并随之剥落。这种裂缝沿钢筋方向发展，且随着锈蚀的发展混凝土剥离产生空隙，这可从敲击产生的空洞声得到判别。(d)钢筋体积膨胀碳化引起的锈蚀氯离子引起的锈蚀钢筋阻锈剂形成保护膜在阳极，保护膜阻止铁离子的流失在阴极，保护膜形成对氧的屏障八、冻结溶解产生的裂缝青海－铁路桥基座冻融破坏吉林省－某热电厂滚水坝混凝土88年使用96年冻融破坏情况面板混凝土冻胀破坏细部情况吉林省－基础结冰冻胀，面板剪坏，目前未蓄水荷载引起的裂缝宽度计算一、裂缝控制的目的与要求确定最大

7、裂缝宽度限值,主要考虑两个方面的原因:一是外观要求；二是耐久性要求。《规范》对混凝土构件规定的最大裂缝宽度限值见附表16,环境类别条件一室内正常环境二a室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀的水或土壤接触的环境。b严寒和寒冷地区的露天环境；与无侵蚀的水或土壤接触的环境。三使用除冰盐的环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境；滨海室外环境。四海水环境五受人为自然的侵蚀性物质影响的环境未开